اسپکتروفتومتر سینگل بیم مبتنی بر CMOS

اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، یکی از دستگاه های کلیدی در آزمایشگاه های تحلیلی است که طیف گسترده ای از مواد جاذب تابش الکترومغناطیسی (UV-Vis-NIR) را در بازه طول موجی 185-1200 نانومتر پوشش می دهد. اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، با توجه به محدوده گسترده طول موجی قابل اندازه گیری، می تواند شناسایی حداکثری مواد را پوشش دهد. ضمن اینکه طول موج جذب اکثر مواد در این نواحی قرار دارد.

لازم به ذکر است که آنالیز طیفی در ناحیه NIR، برای اولین بار در ایران و توسط شرکت بلورآزما برای انواع اسپکتروفتومتر سینگل بیم و دابل بیم اعمال گردیده است. در حال حاضر اسپکتروفتومتر سینگل بیم UV-Vis-NIR به طور گسترده در آزمایشگاه ها و مراکز کنترل در صنایعی مانند نفت، گاز و پتروشیمی، آب و فاضلاب، کارخانجات رنگ، کارخانه های شیمیایی، صنایع نیمه هادی و فرآیند های آبکاری الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

طیف وسیعی از اسپکتروفتومترها با عملکردی بسیار قوی را از ما بخواهید

مشخصات کلی دستگاه

به دلیل تطبیق پذیری بسیار بالا و سادگی عملکرد این دستگاه اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، به عنوان یک دستگاه آنالیز اصلی در هر آزمایشگاه تحقیقاتی و کنترل کیفی استفاده می شود. این دستگاه کاربردی، علاوه بر اینکه سرعت و دقت بسیار بالایی فراهم می کند، به دلیل استفاده از  قطعات بسیار با کیفیت، طول عمر آن نیز قابل توجه است و از نظر طراحی مکانیکی نیز دستگاه در برابر نویز، لرزش و گرد و غبار  استحکام کافی دارد.

شرکت بلورآزما همواره در تلاش بوده است تا از مواد و قطعاتی از بهترین و معتبرترین برندهای روز دنیا (به ویژه اروپا) استفاده کند. در دستگاه اسپکتروفتومتر سینگل بیم مدل AURORA، از آشکارساز های نوع CMOS 4000 Channels استفاده شده است که آرایه ای از هزاران آشکارساز منفرد است که موجب اسکن و انتقال سریع اطلاعات می گردد. در حقیقت، اصلی ترین بخش عملکرد سیستم اپتیکی و تشخیص طیف نور تجزیه شده در اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، با استفاده از این آشکارسازهای آرایه‌ ای نوع CMOS صورت می گیرد که در شدت های نوری کم بسیار کاربردی است.

با توجه به نوع آشکارساز CMOS که قدرت خوانش بسیار بالایی دارد و دیگر المان های اپتیکی، شدت نور با دقت و با رزولوشن بسیار بالایی ( تا 0.01 nm) خوانش می شود.علاوه بر این، به دلیل پوشش آندایز شده در بخش داخلی بدنه اسپکتروفتومتر سینگل بیم، مقدار نور سرگردان حداقل مقدار ممکن است که این مهم، صحت نتایج را تضمین می کند.

دستگاه AURORA دارای یک مانیتور LED تاچ اسکرین بر روی دستگاه می باشد که نیاز به سیستم کامپیوتری جانبی را حذف می کند. در حقیقت با انتخاب این دستگاه، یک کامپیوتر کوچک هم خواهید داشت و از این رو، از نظر اقتصادی بسیار  مقرون به صرفه تر از انواع دیگر است.

متناسب با قابلیت های اپتیکی، دستگاه مجهز به سیستم نرم افزاری با کاربری بسیار آسان و کاملاً کاربردی است که نرم افزار پیشرفته سیستم دارای شش مد کاری مختلف است و امکان آنالیزهای کمی و کیفی را برای کاربر فراهم می کند. این نرم افزار بر پایه لینوکس بوده و قابلیت ذخیره اطلاعات را نیز دارا می باشد. این مدهای کاری که هر کدام قابلیت های متفاوتی دارند، عبارت اند از:

• Quantitation
• Spectrum
• Photometric
• Kinetics
• Time Course
• Bio Method

هر کدام از مدهای کاری بالا، قابلیت های متفاوتی دارند و مشخصات مولکولی ویژه ای را برای کاربر شناسایی می کنند. این مدل اسپکتروفتومتر، دارای 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش است و تیم پشتیبانی شرکت بلورآزما، در تمامی مراحل خرید و نصب تا استفاده و نگهداری، راهنمایی های لازم را در اختیار کاربران قرار می دهند. لازم به ذکر است که در کنار دستگاه های اسپکتروفتومتر، شرکت بلورآزما تولید کننده انواع ریجنت شیمیایی (40 نوع) مورد نیاز برای آماده سازی نمونه ها در تمامی صنایع نیز می باشد.

مکانیزم عملکردی اسپکتروفتومتر سینگل بیم

اسپکتروفتومتر، دستگاهی است که امکان مطالعه و بررسی نحوه برهمکنش ماده با تابش الکترومغناطیسی را فراهم می کند و بسته به محدوده طول موجی که اندازه گیری انجام می شود، انواع مختلفی از آنها موجود هستند. مبانی فیزیکی عملکرد یک دستگاه اسپکتروفتومتر بدین صورت است که در هنگام برهمکنش دادن تشعشع الکترومغناطیسی با ماده مورد بررسی، بسته به آرایش الکترونی ماده و انرژی یا طول موج پرتو، چندین فرآیند فیزیکی ممکن است رخ دهد، از جمله:

• پراکندگی (بازتاب)
• جذب و عبور
• فلورسانس
• فسفرسانس (جذب و انتشار مجدد)
• واکنش های فتوشیمیایی (جذب و شکستن پیوند)

بر اساس نوع برهمکنشی که منبع نور با نمونه مورد بررسی مجهول دارد، ساز و کار متفاوتی پیاده سازی می شود و در نتیجه، کاربرد دستگاه های اسپکتروفتومتر نیز متفاوت خواهد بود. دستگاه اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، بر اساس مکانیزم جذب و عبور نور توسط نمونه محلول عمل می کند. بر طبق این مکانیزم، تابش الکترومغناطیسی به نمونه مجهول می تابد و بخشی از نور توسط ذرات آن جذب می شود. سپس، مابقی نور از ماده عبور کرده، توسط یک توری پراش تجزیه شده و در نهایت شدت طول موج های عبوری از نمونه، توسط یک آشکارساز CMOS ثبت می گردد.

آشکارسازهای آرایه ای CMOS ویژگی های جالب توجهی دارند، از جمله: وضوح بالا، نویز کم، محدوده دینامیکی بالا، سرعت خوانش بسیار بالا و مصرف انرژی کم.علاوه بر این، آشکارسازهای CMOS می‌ توانند طیف هایی با وضوح بالا تولید کنند که به شما امکان می‌ دهد تا آنالیز بسیار دقیقی داشته باشید (رزولوشن تا 0.01 نانومتر). وضوح بالای حاصل از CMOS به این دلیل است که هر پیکسل دارای مدار خوانش مجزایی است که در محل های حساس به نور قرار دارد. به همین دلیل است که مدار آنالوگ به دیجیتال اطلاعات را خیلی سریع نمونه برداری می کند و از نظر معماری پیکسلی به گونه ای است که جمع آوری نور کارآمدتر باشد.

در خروجی این دستگاه، اطلاعات و نتیجه برهمکنش نور با ماده، هم به صورت کیفی و به عنوان تابعی از طول موج (طیف جذب یا عبور) اندازه گیری می شود و هم موارد کمی مانند غلظت و عدد جذب گزارش می شود. در حقیقت، این اسپکتروفتومتر جذبی، میزان درصدی جذب نور توسط ماده نمونه را بر اساس توزیع طول موج نور اندازه گیری کرده و  ماکزیمم طول موجی که جذب در آن اتفاق افتاده است را مشخص می کند. ویژگی مشترک این اسپکتروفتومتر با دیگر طیف سنج های نوری، مکانیزم انتخاب طول موج است و بر اساس قانون بیر لامبرت (Bear-Lambert)، میزان جذب نور (چگالی نوری یا OD) متناسب با غلظت ماده مورد مورد آنالیز است.

پیکربندی اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

اسپکتروفتومترها علاوه بر این که بر اساس محدوده طیف الکترومغناطیسی که پوشش می ‌دهند، تعریف می ‌شوند، بر حسب طراحی مسیر نوری و در نتیجه، با ویژگی ‌های خاصی که بر این اساس ارائه می ‌دهند، نیز دسته بندی شوند. دستگاه های اسپکتروفتومتر جذبی-عبوری، بر حسب تعداد مسیر پرتو نور برای عبور از ماده و کنترل شدت نور، در دو نوع کلی موجود هستند:

• اسپکتروفتومتر سینگل بیم یا تک پرتویی
• اسپکتروفتومتر دو پرتویی یا دابل بیم

هر دوی این دو نوع، بر اساس مکانیزم برهمکنش طول موج های مشخص با مواد محلول عمل می کنند اما در عین حال، این دو نوع اسپکتروفتومتر، تفاوت های کلیدی دارند که باید در حین تصمیم گیری در مورد اینکه کدام یک برای آزمایشگاه شما بهترین است، در نظر داشته باشید.

انواع اسپکتروفتومتر سینگل بیم یا تک پرتو، جزء اولین نسل طیف سنج های نوری می باشند که از نظری ساختاری و چیدمان ساده تر و کوچک تر از مدل های دو پرتویی می باشند و به همین دلیل کوچک بودن این دستگاه ها، معمولاً قطعات اپتیکی کمتری در آنها به کار می رود و بنابراین ارزان تر نیز هستند. در مقابل، انواع دو پرتویی سری مدرن تری هستند و پیکربندی آنها به گونه ای است که نور منبع، پیش از اینکه به نمونه مجهول برسد، به دو پرتو مجزا تفکیک می شود. این ویژگی یک امتیاز ویژه برای اسپکتروفتومتر های دو پرتویی به شمار می آید زیرا خواندن منبع و نمونه به طور همزمان انجام می شود. اما با این حال، در نوع سینگل بیم، میزان شدت نور عبوری، بسیار بیشتر است و در آزمایش هایی که اندازه گیری های انبوه مطرح نیست، گزینه های بسیار مناسبی برای آنالیز مواد هستند.

این محصول به زودی ارائه می گردد.

به طور کلی، اسپکتروفتومتر نوع سینگل بیم، تک سِل است و بر این اساس نیز تنها یک مسیر برای عبور نور از محلول نمونه تا رسیدن به آشکارساز وجود دارد و برای اطمینان از صحت عملکرد، ابتدا یک مرتبه آنالیز ماده مرجع یا استاندارد (که همه مشخصات آن به طور دقیق تعیین شده است) انجام می شود و پس از اطمینان، ماده مجهول در دستگاه قرار گرفته و تجزیه و تحلیل می شود. این کار برای کنترل شدت منابع نوری و عملکرد صحیح قطعات اپتیکی صورت می گیرد تا اگر انحراف یا اتلافی وجود دارد، سریعاً مشخص گردیده و نتایج دقیقی به کاربر گزارش شود.

اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA، شدت نسبی نور قبل و بعد از قرار دادن نمونه آزمایشی را اندازه گیری می کند. در حقیقت، لگاریتم نسبت شدت ها، مقدار جذب را نشان می دهد. در این مدل دستگاه سینگل بیم، حساسیت آشکارسازی پرتو نور پس از عبور از نمونه زیاد است زیرا از یک پرتو نور غیر تقسیم شده استفاده می کند و بنابراین انرژی بالایی در سرتاسر دستگاه وجود دارد.

سیستم اپتیکی و مکانیکی اسپکتروفتومتر AURORA، پایداری بسیاری بالایی دارد و از این رو، اندازه گیری دقیق و صحیح ابزار را تضمین می کند. طراحی دستگاه به گونه ای است که هرگونه نور بیرونی، نویز الکتریکی و یا سایر آلاینده های بیرونی که می توانند در قرائت طیف اختلال ایجاد کنند، به حداقل رسیده اند.

مزایای اسپکتروفتومتر سینگل بیم

اسپکتروفتومتر سینگل بیم  مدل AURORA، یک ابزار تحلیلی است که برای اندازه گیری جذب و عبور نور در نواحی مرئی (Vis) و مادون قرمز نزدیک (NIR) طیف الکترومغناطیسی استفاده می شود. در ادامه، مزایای این دستگاه در بخش های مختلف طراحی ارائه شده است.

طراحی اپتیکی دستگاه اسپکترفتومتر سینگل بیم AURORA

1. اولین و تنها اسپکتروفتومتر تمام اتوماتیک در ایران (به همراه تمامی ریجنت های شیمیایی مورد نیاز در تمامی صنایع)
2. دارای مانیتور LED ,و تاچ اسکرین متصل به دستگاه
3. نمایش آنلاین نتایج
4. بازه طیفی کامل UV-Vis-NIR: از 185 تا 1200 نانومتر
5. مجهز به آشکارساز نوری آرایه ای نوع CMOS 4000 Channels
6. قابلیت خوانش حداقل پنج طول موج به طور همزمان و در کمتر از یک ثانیه
7. تک سِل
8. حساسیت بالا در تمامی بازه های طول موجی
9. سیستم اپتیکی تک پرتویی با پایداری بسیار بالا (بدون لرزش)
10. استفاده از منابع نوری هالوژن و دوتریوم به طور همزمان
11. منابع نوری کاملاً ایزوله
12. سیستم اپتیکی کاملاً ایزوله
13. رزولوشن دستگاه: 0.01 - 1 nm
14. زمان اسکن: 100μs-1000 ms
15. نسبت سیگنال به نویز: 3000:1
16. چیدمان اپتیکی: Czerny-Turner
17. کمترین میزان نور سرگردان (پوشش آندایز شده بخش داخلی دستگاه)
18. استفاده از مناسب ترین و معتبرترین ادوات نوری
19. استفاده از کمترین تعداد ممکن ادوات نوری جهت بالا بردن دقت دستگاه
20. تمهیدات لازم جهت کنترل نور سرگردان و کاهش شدت نور
21. ارائه طیف آنلاین
22. کنترل شدت منبع تابش و حساسیت آشکارسازی
23. ارائه طیف جذب و تعیین λmax
24. اندازه گیری غلظت، میزان جذب و میزان عبور
25. آنالیز غلظت و جذب بر حسب زمان
26. قابلیت انجام تست های سینتیکی
27. آنالیز مواد بیولوژیکی مانند DNA، RNA، پروتئین و غیره (به صورت سفارشی)

طراحی مکانیکی دستگاه اسپکترفتومتر سینگل بیم AURORA

1. طراحی صنعتی و نرم افزاری به روز دستگاه (در سطح پیشرفته جهانی)
2. تطابق با استانداردهای روز دنیا با پوشش آندایز شده
3. بدنه فلزی با درجه حفاظت بالا
4. مقاوم در برابر ارتعاش
5. دریچه تهویه هوا
6. فن خنک کننده دستگاه

طراحی الکترونیکی اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORa

1. نویز بسیار کم
2. ایمنی بالای تجهیزات الکترونیکی
3. پایداری بالای سخت افزار
4. دارای پورت HDMI, USB, VGA و LAN جهت اتصال به پرینتر و تجهیزات دیگر

نرم افزار اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

1. متناسب با آنالیزهای کمی و صنعتی
2. طراحی کاربر پسند (بر پایه ویندوز)
3. یکپارچگی بالا
4. سرعت بالا
5. دارای مدهای کاری مختلف، از جمله: Kinetics و Time Course و Bio Method و Photometric و ...
6. قابلیت کارکرد برای برنامه های (%) Transmittance ، Absorbance و Concentration
7. دسترسی آسان به بخش های مختلف نرم افزار
8. کالیبراسیون تمام اتوماتیک و سریع
9. دارای حافظه داخلی حداقل 500 گیگابایت
10. تعیین پارامترهای مختلف در محدوده غلظتی (ppm, ppb)
11. امکان تعریف حداقل 20 کاربر مختلف و رمز عبوری متفاوت
12. نمایش منحنی های جذب و عبور
13. ثبت و ذخیره آسان نتایج به صورت آنلاین
14. امکان به روزرسانی از طریق کمپانی سازنده
15. پشتیبانی به موقع و مناسب
16. قابلیت نصب بر روی هر دستگاه و یا ستاپ
17. قابلیت ارتقاء نرم افزار

مزایای دیگر اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

1. قابلیت استفاده از کووت های 10، 20، 50 و 100 میلی متری
2. قابلیت استفاده از کووت های استاندارد در اشکال مختلف
3. قابلیت استفاده از ویال
4. ارائه معرف های لازم برای آنالیز (تولید شرکت بلورآزما)
5. قابلیت همسان سازی با معرف های HACH و MERCK و ...
6. دارای حداقل 3 سال گارانتی و 15 سال خدمات پس از فروش
7. طول عمر بالای دستگاه

کاربردهای اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

اسپکتروفتومتر سینگل بیم مدل AURORA، یک ابزار همه کاره است که در زمینه های مختلف برای اندازه گیری شدت نور هنگام عبور از نمونه استفاده می شود و کاربردهای بسیاری در حوزه های گوناگون علمی و صنعتی دارد. در ادامه به برخی از کاربردهای رایج این دستگاه اشاره شده است:

1. مناسب برای نمونه های مایع و جامدات با لایه ی نازک (شفاف)
2. آزمایشگاه های مراکز تحقیقاتی
3. صنایع آب و فاضلاب (تعیین میزان COD و ...)
4. آنالیزهای تحقیق و توسعه
5. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی (کنترل پارامترهای تصفیه آب، درجه بندی سوخت، COD و ...)
6. صنایع غذا و دارو (درجه بندی محصولات، کنترل کیفی و ...)
7. صنایع مواد غذایی و بهداشتی (کنترل کیفی، درجه بندی محصولات، تشخیص موارد معیوب و ...)
8. آنالیز مواد معدنی و آلی
9. توسعه صنایع کشاورزی و کنترل کیفی محصولات تولیدی
10. کاربردهای تشخیصی در آنالیزهای پزشکی (تعیین برخی پارامترهای هموگولوبین، کمک به تشخیص بیماری ها و ...)
11. کاربردهای تشخیصی در آنالیزهای بیولوژیکی (تعیین رنگدانه ها، DNA، RNA، پروتئین ها و ...)
12. کنترل کیفی فرایندهای زیستی و شیمیایی
13. آنالیز رنگ در صنایع شیمیایی
14. آنالیز رنگ در  آثار هنری (آنالیز رنگ های به کار رفته در آثار هنری، تشخیص آثار تقلبی)
15. آنالیز تشخیصی در پزشکی قانونی (آنالیز خون و ...)
16. دانشگاه ها (واحدهای آموزش و تحقیقات)

دلایل قوی برای انتخاب اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

اسپکتروفتومتر برای تعیین مشخصات کمی و کیفی طیف وسیعی از مواد در حالت محلول استفاده می شود که  روشی دقیق، آسان، سریع و نسبتاً ارزان برای تجزیه و تحلیل ارائه می دهد.دلایل بسیاری وجود دارد که دستگاه اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA می تواند تنها انتخاب شما باشد که در ادامه، به برخی از کلیدی ترین دلایل اشاره شده است:

• از تکنیک غیرمخربی استفاده می کند و کمترین اثرات زیست محیطی دارد.
• دارای بازه طول موجی گسترده است و بنابراین، آنالیز اکثر ترکیبات شیمیایی را پوشش می دهد.
• حساسیت بالایی دارد و به دلیل استفاده از آخرین معماری پیکسلی آشکارساز CMOS، در شدت های نوری کم بسیار مفید و کاربردی است.
• به دلیل استفاده از CMOS، نویز تاریک بسیار کمتری دارد.
• به دلیل بهبود عمق چاه پیکسل (ظرفیت اشباع) در آشکارساز CMOS، محدوده دینامیکی بالاتری نسبت به انواع دیگر آشکارسازهای نوری دارد.
• مصرف برق کمتری دارد و در نتیجه، اتلاف انرژی کمتر خواهد بود، سیستم مدت طولانی تری خنک باقی می ماند و نویز حرارتی کمتری در سیستم وجود خواهد داشت.
• اندازه‌گیری‌ ها را می‌توان به سرعت انجام داد و بنابراین، امکان ادغام آسان آنها را در پروتکل‌ های آزمایشی فراهم می‌ کند.
• دارای مانیتور LED تاچ اسکرین است که نیاز به استفاده از سیستم کامپیوتری جانبی را حذف می کند و در حقیقت، با خرید یک دستگاه AURORA، یک اسپکتروفتومتر و یک کامپیوتر یک جا تهیه می کنید.
• نرم افزار سیستم کاربرپسند است و استفاده از آن بسیار آسان است.
• به طور کلی آنالیز داده ها به حداقل پردازش نیاز دارد و به این معنی است که آموزش کمی برای کاربر لازم است.
• کالیبراسیون دستگاه در حداقل دفعات ممکن است.
• خرید و کارکرد این ابزار عموماً از نظر اقتصادی و برندهای مشابه خارجی کاملاً مقرون به صرفه است و برای بسیاری از آزمایشگاه‌ ها قابل دسترسی است.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد نحوه عملکرد دستگاه و اجزای اپتیکی، پیشنهاد می کنیم مقاله اسپکتروفتومتر را برسی کنید یا با واحد پشتیبانی تماس حاصل فرمایید.

مشخصات فنی دستگاه اسپکتروفتومتر سینگل بیم AURORA

در جدول زیر مشخصات فنی دستگاه تک پرتویی AURORA ارائه شده است:

مقایسه محصول اسپکتروفتومتر سینگل بیم